粒子散射的原理

光通過粒子時發生散射。散射場的強度分佈、極化和光譜特性都與散射體的特性有關。通過對散射光的測量，可以獲得散射體結構和性質的各種資訊。以光散射理論為基礎，發展了微粒子測量技術、光譜學、彩虹折射法和相位多普勒技術。它們在微粒測量技術（細微性儀）、拉曼光譜、布裡淵散射、多相流、燃燒過程的光學處理等領域都有廣泛的應用。

雷射細微性分析儀的原理及組成

其原理是雷射在傳播中，波前受到與波長尺度相當的隙孔或顆粒的限制，以受限波前處各元波為源的發射在空間干涉而產生衍射和散射，衍射和散射的光能的空間（角度）分佈與光波波長和隙孔或顆粒的尺度有關。對顆粒群的衍射，各顆粒級的多少決定著對應各特定角處獲得的光能量的大小，各特定角光能量在總光能量中的比例，應反映著各顆粒級的分佈豐度。按照這一思路可建立表徵細微性級豐度與各特定角處獲取的光能量的數學物理模型，進而研製儀器，測量光能，由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應粒徑級的豐度比例量。採用MIE散射原理的雷射細微性儀，假設被測顆粒為標準球形，無法測量顆粒形貌，多為離線細微性儀。可檢測顆粒大小及分佈，覆蓋了毫米、微米、亞微米及納米多個波段。

雷射細微性分析儀依據分散系統分為濕法測試儀器、乾法測試儀器、乾濕一體測試儀器，另有專用型儀器，例如噴霧雷射細微性儀、線上雷射細微性儀等。

雷射細微性儀的主要組成

1. 雷射光源

通常採用單色性好的雷射器，超窄線寬的單頻雷射器是首選。

2. 光學系統

3. 樣品分散系統

4. 散射光探測器

5. 信號處理與控制系統

6. 資料處理軟體

即時顯示散射光能分佈，擬合顆粒尺寸分佈曲線（通常以體積百分比表示）

雷射細微性儀用雷射器

雷射細微性儀用的雷射器一般要求較高的功率穩定性（<0.3% ）、波長穩定性（<±0.1nm）和超低的雜訊（<0.1% 4小時）。對性能的重複性和光束品質（TEM₀₀）也有很高的要求，同時要求環境適應性，結構緊湊穩定以確保長期的熱穩定性和機械穩定性，波長越短測量精度越高。常用的是窄線寬和單頻雷射器，波長有405、532nm、633nm（可替代氦氖雷射器）、671nm、780nm、830nm 等。